En zonas áridas del mundo, como Arabia Saudí, más del 15 % de la electricidad disponible se utiliza para producir agua dulce, debido a la escasez de este recurso, a partir de agua salada, aguas subterráneas contaminadas o aguas residuales industriales.
Para abordar estos problemas, el grupo científico liderado por Peng Wang combinó dos tecnologías ya existentes: la tecnología fotovoltaica de los paneles solares, que genera electricidad y la destilación de membranas, un proceso de purificación de aguas que puede funcionar con energía solar.
“Los paneles fotovoltaicos generan una gran cantidad de calor durante la producción de electricidad”, explica Wang a Sinc. Normalmente, este calor se disipa al ambiente, pero puede utilizarse como fuente de energía.
Para ello, los investigadores ensamblaron una unidad de destilación de membrana de etapas múltiples (MSMD, por sus siglas en inglés) en la parte posterior de un panel fotovoltaico. Este sistema de destilación funciona a través de una membrana porosa que separa el agua contaminada de la limpia. Además, necesita calentar el agua para evaporarla y separarla de los contaminantes.
Al acoplar la unidad de membranas al panel fotovoltaico, “se recicla el calor residual del panel y se utiliza en el sistema de purificación”, detalla el investigador. De esta forma, el dispositivo proporciona una gran tasa de producción de agua limpia al mismo tiempo que mantiene la eficiencia de la célula solar. En concreto, el dispositivo produjo hasta 1,64 litros de agua por metro cuadrado de superficie de paneles solares cada hora, sin que la producción de electricidad del panel fotovoltaico se viera afectada por la desalinización de agua que se está llevando a cabo debajo de él.
Según Wang, el principal beneficio del hallazgo es la reducción de costes, ya que ambas tecnologías comparten terreno y sistema de montaje. No obstante, advierte que aún existen barreras de ingeniería y tecnológicas que deben superarse antes de adoptar el sistema a gran escala. “Prevemos que podría llevarnos varios años llegar hasta allí”, concluye.
Los detalles de la innovación, de la que informa Madri+d, se han publicado en el último número de la revista Nature Communications.
